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吊箱围堰法修筑桥梁工程深水高桩承台.doc吊箱围堰法修筑桥梁工程深水高桩承台.doc -- 5 元

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专业文档,值得下载专业文档,值得珍藏吊箱围堰法修筑桥梁工程深水高桩承台林清(福州市市政建设开发公司350001)提要本文论述吊箱围堰法修筑桥梁深水承台,介绍了作业方案拟定,吊箱设计和施工,为大桥建造提供参考意见。关键词吊箱围堰高桩承台施工工艺AbstractThemethodofenclosingdamwithhangingboxtoconstructthedeepwaterbearingplatformofpilefoundationisdiscussedinthispaper.Thedraftdesignofworkingscheme,thedesignandconstructionofhangingboxcofferdamisintroducedandcanbealsosuggestedtoconstructionofotherbridge.Keywordhangingboxcofferdamhighcappedpilefoundationconstructiontechniques吊箱围堰法修筑深水中桥梁高桩承台,是在水中悬吊钢箱,固定于钢护筒或定位桩上,桩基施工时用作定位导向工作平台,桩基施工完后作为围堰,下到设计标高,封底抽水,修筑钢筋砼承台。这种方法用于施工闽江上尤溪洲大桥、金山大桥等工程桩基承台取得成功,尤其对于闽江下游这样赶潮河段,吊箱围堰的设计和施工存在一定的难度。本文根据上述工程施工经验,对钢吊箱围堰的设计和施工进行研究总结,希望能对大桥施工技术有所裨益。一、桩基承台施工方案的确定福州桥梁工程控制工期一般在于下部工程,而难度在于基础。河段施工条件比较差,水深、流速大、落差大、航运繁忙,因此,要保证工程质量和工程进度,必须采取切实可行的施工技术,一次性作业成功。在水中修筑钢筋砼承台,必须要有围堰。施工时将围堰内的水抽干,在无水的情况下,修筑钢筋砼承台。根据施工现场的实际情况,一般有良种修筑承台的方案进行比较,即吊箱围堰法和套箱围堰法。通过从施工难易、工程质量、使用设备机具量、材料用量等方面比较(见表1),我们认为,吊箱围堰法施工深水中承台优点比较突出,砼质量有保证,投入的材料和设备比套箱围堰少,尤其是对水文影响小,可维持通航。实践证明用这种方法施工桥梁深水中承台,成功率高,质量好,工期有保证。二、吊箱围堰设计和施工吊箱围堰的设计和施工,应根据工程给定的施工条件,先拟定施工程序,再依程序作设计,以照图施工。例如鳌峰大桥,就是根据工程本身的情况,认真制定施工程序,即先沉基桩后围堰,其程序见框图。(一)、吊箱围堰尺寸的拟定钢吊箱围堰的尺寸,应根据承台所处河段的水文以及其功能来确定。一般情况下,钢吊箱围堰既作围水又作承台模板,这时,其尺寸可参照承台尺寸拟定,但高度应根据承台底标高和落差来确定,再加上防浪高度和底板封底砼厚度。闽江三桥工程吊箱围堰尺寸是按下拟拟定的1、平面尺寸同承台平面尺寸2、高度Hh1h2h3h4(其中h1施工高水位,以调查的历年同期高水位确定,取5.2米(高程)h2防浪高度,取0.5米h3承台封底厚度,取0.2米h4承台底标高等于0.8米(高程))(二)、吊箱围堰结构体系分析吊箱围堰在施工和工作过程中,受力的作用是比较复杂的。并且,随着施工程序的深入,结构约束体系从原先的状态转化为另一状态,此时,吊箱所受的外力也随之变化。所以设计吊箱时,应认真分析各种状态的结构体系和受力情况。分别作设计计算,确保结构的安全。1、吊箱围堰的荷载①、水力荷载分静水压力和动水压力。静水压力按下式计算P1rH(其中r水密度(T/m3)H水深(m))静水压力随水深呈下三角形分布。动水压力按下式计算P2KHV2/2gxBxr(其中K平面系数,矩形K1.33,槽形K1.82.0H水深(m)V流速(m/s),取3.0m/sg重力加速度(m/s2)B宽度r水的密度(T/m3))动水压力可假定为作用于水面以下1/3水深处的集中力。水浮力P3按下式计算P3rH(水浮力作用于H深底板)②、砼荷载按实际体积计算③、施工荷载施工荷载主要是考虑浇筑承台砼时的施工荷载,按施工技术规范取q2.5Kpa④、船撞力专业文档,值得下载专业文档,值得珍藏按桥梁通用规范取P4400KN2、吊箱围堰结构体系分析吊箱围堰在制作、运输、安装和工作中,结构受力是比较复杂的。但最不利的是当吊箱就位下到高程,固定在钢护筒顶部时,另一种不利状态是当封底后,要砍钻孔桩头,而将固定点转移到吊箱底板时。我们按先后状态1、状态2来分析。状态1当吊箱围堰下到设计高程后,吊箱固定于钢护筒,封底抽干箱内水。这时箱内无水,箱外水位达到设计高程。吊箱受水侧压力和浮力。应该说明的是,是否出现箱内有水,箱外水位降到最低水位。这是不可能出现的,因为施工时必须把箱内水抽干,而没必要将水回灌到箱内。只是出现意外的高潮水位,漫过箱顶,此时箱内外水压平衡,退潮时,立即抽箱内水,可避免这种情况的出现。吊箱的结构是空间体系,为了便于计算,简化为平面结构体系,荷载组合为静水侧压力,动水压力、浮力、封底砼及自重、施工荷载等。通过计算分析,这种状态不利位置在吊箱各角隅。因此,吊箱制作时,构造上应加强该处的刚度,以防变形以至漏水。状态2持续的时间比较长,而且有两种不利荷载的组合。当封底抽水后,要进行砍桩和扎钢筋,浇筑砼。因此要将箱顶固定点转移到箱底板,其荷载组合①同状态1的荷载组合。荷载组合②出现在箱外水位降到最低水位,箱内浇筑砼至标高,砼未凝固仍作为荷载,施工人员和机具尚未撤走,此时荷载组合为砼荷载、施工荷载以及自重等。这种荷载组合主要作用于吊箱底板,况且,侧板的力靠底板传给钢护筒及桩基。因此,底板的设计不但要满足强度和刚度的要求,还应有构造措施,以保证结构安全。3、吊箱围堰的施工通常,吊箱围堰既作承台施工的围堰及模板,又兼作桩基施工工作平台。这样,吊箱使用周期比较长,提早了设备的投入。所以这种方法有以下弊病①设备占用时间长,倒用率不高②对河道、水文影响时间长③增加了结构受力的复杂性。因此,笔者对施工方案时作了改进,吊箱围堰只作承台施工时的围堰及模板,不作桩基施工的导向定位及工作平台,这样既能解决上述弊病,又可以利用桩基来固定锚固吊箱。其施工方法如下1、制作钢吊箱围堰制作宜在钢结构制作平台上进行。这个工序主要注意到制作精度,尤其是预留桩位孔洞要准确,各接缝要平直顺。2、吊箱围堰的运输在驳船上或平台上拼装,驳船运输。拼装场地要平整,接缝用橡胶带止水、螺栓紧固要紧密和均匀,避免出现个别松紧现象。3、起吊就位起吊久违宜在平潮时进行。就位时应先在桩上作好定位,以便于掌握标高。4、固定锚固固定锚固在平潮时完成,这时水流速最低,易于调整位置。当箱顶锚固要转换为底板锚固时,应先锚固底板,待底板锚固完全好后,再拆除原先的锚固。这道工作,力学上叫体系转换,结构将从受力状态1转换到状态2。5、止水封底止水和封底都应在内外水压平衡时进行。止水用一条直径约10公分的布袋肠,内装搅拌均匀的砂和水泥,堵于企口处。为了保持内外水压平衡,可在吊箱常水位处的侧壁开窗,让水自然补给,以求平衡。吊箱围堰也可直接封底,这时要计算封底厚度取多少,封底的厚度可按下式计算T≥krhA/(RcAnπdt)(其中T水下砼封底厚度(m)Rc砼容重(T/m3)A围堰底面积(扣除桩截面积)(m2)n桩数d桩外径(m)t桩与砼间的容许摩擦力(T/m2)h以最高施工水位至箱底的高度(m)r水的容量(T/m3)k系数取1.051.1)浇筑水下砼时,导管的作用半径,由于桩基的影响应适当减小,一般用R2.5米。三、总结1、钢吊箱围堰施工深水中承台,适应性强,对于水流急、落差大的赶潮河段,亦能适应,其设备机具和材料投入量比套箱围堰小。2、对于水流速大、通航的河段,吊箱围堰宜采用先沉桩后围堰的方法。这样可降低定位和锚固难度。3、吊箱围堰在制作、运输和工作过程中,受力作用是复杂的,结构体系不仅是一种状态,而是随着施工工序的深入,将改变它的结构受力状态。四、参考文献公路桥涵施工技术规范JTJ0412000,人民交通出版社,2000.北京
编号:201311152325254184    大小:33.50KB    格式:DOC    上传时间:2013-11-15
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